Млин з передавачем крутного моменту і група млинів

Реферат: Млин (30), що містить корпус (31) млина, який утворює помольну камеру (32), причому корпус (31) млина підтримується на протилежних сторонах (34а, 34b) за допомогою відповідних підшипників (38а, 38b), електродвигун (50), виконаний з можливістю приведення в рух корпусу (31, 131) млина і розташований поруч зі щонайменше одним підшипником (38а, 38b), і передавач крутного моменту. Передавач крутного моменту має діаметр, менший діаметра помольної камери і більший діаметра підшипника (38а, 38b). UA 104810 C2 (12) UA 104810 C2 UA 104810 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід стосується млина і, зокрема, млина, що містить електродвигун прямого приводу, а також групи таких млинів. Млини використовують для роздроблення великих частин матеріалу на дрібніші, більш зручні в поводженні частини матеріалу. В основному існують млини двох типів: млини з редуктором і безредукторні млини. Безредукторні млини відомі також як млини з кільцевим електродвигуном, оскільки звичайно вони приводяться в дію за допомогою кільцевого електродвигуна прямого приводу, який встановлений навколо зовнішньої оболонки корпусу млина. Безредукторні млини не містять таких елементів як зубчаті колеса або шестерні, і оскільки в них відсутні механічні деталі, що використовуються для передачі обертального моменту, механічні втрати, що мають місце, наприклад, в редукторі, повністю виключені. Приклад такого відомого млина 10 з кільцевим електродвигуном показаний на фіг. 1 і 2. Корпус 12 млина підтримується на протилежних сторонах за допомогою підшипників 16а, 16b. Полюси 18 ротора кільцевого електродвигуна 20 прикріплені прямо до фланця 22 на зовнішній оболонці 24 корпусу 12 млина. Статор 26 кільцевого електродвигуна 20 встановлений навколо полюсів 18 ротора, залишаючи повітряний зазор 28 між ротором 18 і статором 26. За допомогою магнітного поля в електродвигуні 20 обертальний момент передається прямо на корпус 12 млина. Вартість кільцевого електродвигуна значною мірою залежить від діаметра поперечного перерізу електродвигуна. У випадку кільцевого електродвигуна млина, діаметр поперечного перерізу електродвигуна в цей час визначається діаметром поперечного перерізу зовнішньої оболонки корпусу млина, навколо якої встановлений електродвигун. При заданій потужності млина, із збільшенням діаметра поперечного перерізу млина вартість кільцевого електродвигуна також збільшується. Хоча фактор потреби в електроенергії для млина пов'язаний з діаметром його поперечного перерізу, саме по собі це не перешкоджає стандартизації електродвигунів, що виготовляються для використання з млинами. Однак звичайно кожний млин утворюють на замовлення для конкретного об'єкта або використання. Тому для кожного млина електродвигун повинен бути розроблений на замовлення, щоб відповідати розміру корпусу млина, з яким він повинен використовуватися. Обмеження розміру електродвигуна, що визначається діаметром корпусу млина, означає, що стандартизація електродвигунів для даного використання неможлива. У DE 1937895 описаний млин, який містить корпус млина, що утворює помольну камеру, і ділянки зачеплення в формі прямого кругового циліндра, які підтримуються за допомогою підшипників. На згаданих ділянках зачеплення розташовані два електродвигуни прямого приводу. У даній конструкції розмір кільцевого електродвигуна залежить не від діаметра корпусу млина, а від діаметра ділянок зачеплення. Таким чином, існує потреба в кільцевому електродвигуні, який не залежить, від діаметра помольної камери і діаметра ділянок зачеплення і який відповідно може бути стандартизований. Метою даного винаходу є забезпечення або задоволення вищезазначеної потреби. Відповідно до першого аспекту даного винаходу створений млин, який утворює помольну камеру, корпус млина, що підтримується на протилежних сторонах за допомогою відповідних підшипників, електродвигун прямого приводу, такий як кільцевий електродвигун, виконаний з можливістю приведення в рух корпусу млина і розташований поруч з щонайменше одним підшипником, і передавач крутного моменту, який жорстко з'єднаний з корпусом млина і пристосований для передачі на корпус млина крутного моменту, що розвивається згаданим електродвигуном прямого приводу. Діаметр передавача крутного моменту може відрізнятися від діаметра, що визначається опорними підшипниками. Якщо діаметр передавача крутного моменту співпадає з діаметром опорних підшипників, то передавач крутного моменту може розглядатися як частина ділянки зачеплення корпусу млина, або цапфи, яка продовжується через опорні підшипники. Розміщення електродвигуна прямого приводу поруч з опорним підшипником корпусу млина, замість закріплення на зовнішній оболонці помольної камери, усуває звичайну вимогу, відповідно до якого розміри електродвигуна визначаються розмірами зовнішньої оболонки помольної камери. У першому варіанті здійснення окружність роторного кінця передавача крутного моменту, вздовж якого передавач крутного моменту з'єднаний з ротором кільцевого електродвигуна, має діаметр, який більший зовнішнього діаметра ділянки зачеплення і менший зовнішнього діаметра помольної камери. Передавач крутного моменту компенсує радіальний зазор між ротором і ділянкою зачеплення, причому пов'язаний з корпусом млина кінець передавача крутного моменту, там, де передавач крутного моменту прикріплений до корпусу млина, виконаний з можливістю аксіального переміщення відносно ротора, тобто передавач крутного моменту необов'язково тільки радіальний. Таким чином, діаметр електродвигуна прямого приводу може 1 UA 104810 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вибиратися незалежно від діаметра помольної камери і незалежно від діаметра ділянки зачеплення, що дозволяє використовувати стандартні розміри електродвигуна прямого приводу для різних розмірів млина. В іншому варіанті здійснення пов'язаний з корпусом млина кінець передавача крутного моменту прикріплений до помольної камери корпусу млина. Таким чином, може бути забезпечена більш компактна конструкція. В іншому варіанті здійснення пов'язаний з корпусом млина кінець передавача крутного моменту прикріплений до ділянки зачеплення корпусу млина. Таким чином, може бути забезпечене більш зручне переміщення при монтажі електродвигуна прямого приводу. В іншому варіанті здійснення передавач крутного моменту являє собою окремий елемент. Таким чином, може бути забезпечене більш зручне транспортування корпусу млина. В іншому варіанті здійснення передавач крутного моменту являє собою торсіон з безперервною поверхнею. Таким чином, є замкнений ободовий потік із зсувом, який збільшує крутний момент, що передасться. В іншому варіанті здійснення передавач крутного моменту є обертально-симетричним. Таким чином, оптимізований розподіл маси відносно крутного моменту, і може передаватися більший крутний момент. В іншому варіанті здійснення передавач крутного моменту є конічним. Таким чином, потік зусиль є прямолінійним і збільшує жорсткість відносно згинання, і може бути забезпечений крутний момент. В іншому варіанті здійснення передавач крутного моменту містить, замість безперервної поверхні, ряд окремих елементів, розподілених вздовж окружності передавача крутного моменту. Таким чином, полегшується виготовлення передавача крутного моменту. Згідно з іншим аспектом винаходу даного винаходу створена група млинів, що містить два млини, причому кожна млин містить корпус млина, який утворює помольну камеру, причому корпус млина підтримується на протилежних сторонах за допомогою відповідних підшипників, електродвигун прямого приводу, який виконаний з можливістю приведення в рух корпусу млина і розташований поруч з щонайменше одним підшипником, причому обидва млини мають різні зовнішні діаметри помольної камери, яка відрізняється тим, що вказані два млини містять ротори електродвигуна прямого приводу з однаковими внутрішніми діаметрами, і щонайменше один з двох млинів містить передавач крутного моменту, який має окружність роторного кінця, уздовж якої передавач крутного моменту з'єднаний з ротором кільцевого електродвигуна, діаметр якої більший зовнішнього діаметра ділянки зачеплення і менший зовнішнього діаметра помольної камери, і який компенсує радіальний зазор між ротором і ділянкою зачеплення. Варіанти здійснення даного винаходу будуть описані нижче тільки як приклад і з посиланнями на прикладені креслення, з яких: фіг. 1 являє собою вигляд спереду в розрізі відомого млина з кільцевим електродвигуном; фіг. 2 являє собою вигляд збоку в розрізі відомого млина з кільцевим електродвигуном; фіг. 3 являє собою вигляд збоку в розрізі першого варіанта виконання млина відповідно до даного винаходу; фіг. 4 являє собою вигляд збоку в розрізі другого варіанта виконання млина відповідно до даного винаходу; фіг. 5 являє собою вигляд збоку в розрізі третього варіанта виконання млина відповідно до даного винаходу. У наведеному нижче описі для позначення однакових елементів для кожного з варіантів виконання використані однакові посилальні позиції. З посиланням на фіг. 3 показаний млин 30, що містить корпус 31 млина, який включає в себе помольну камеру 32, що містить на протилежних сторонах 34а, 34b ділянки зачеплення, в цьому випадку цапфи 36а, 36b, які підтримуються за допомогою підшипників 38а, 38b відповідно. Сторона 34а млина містить впускний вузол 40, який в цьому випадку включає в себе завантажувальний жолоб 42, через який матеріал (не показаний) подасться в помольну камеру 32 корпусу 31 млина для подрібнення. Сторона 34b млина містить випускний вузол, в цьому випадку випускну лійку 44, яка продовжується зі сторони 34b корпусу млина через цапфу 36b за межі підшипника 38b. Випускна лійка 44 переміщує матеріал, що випускається з помольної камери 32 корпусу 31 млина, через цапфу 36b в сортувальний барабан (не показаний) або грохот (не показаний). Млин містить електродвигун 50, який в даному варіанті здійснення являє собою кільцевий електродвигун. Ротор 52 кільцевого електродвигуна 50 розташований на цапфі 36b, причому між ротором 50 і помольною камерою 32 розташований підшипник 38b. Статор 54 кільцевого електродвигуна 50 встановлений навколо ротора 52 з повітряним зазором 56, залишеним між ротором 52 і статором 54. Кільцевий електродвигун 50 впливає на цапфу 36b, 2 UA 104810 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 яка приводить в рух передавач крутного моменту, або трубчастий вал, для приведення в рух корпусу 31 млина. Завдяки розміщенню електродвигуна 50 на цапфі 36b розміри електродвигуна 50 не обмежені діаметром поперечного перерізу зовнішньої оболонки 33 помольної камери 32 корпусу 31 млина, а залежать від діаметра x поперечного перерізу цапфи 36b. Установка електродвигуна 50 на цапфі 36b дозволяє електродвигуну мати менші розміри, і це звичайно забезпечує стандартизацію, яка приводить до зменшення вартості виготовлення. З посиланням на фіг. 4 показаний другий варіант виконання млина 30, що містить корпус 31 млина, що включає в себе помольну камеру 32, яка містить на протилежних сторонах 34а, 34b ділянки зачеплення, в цьому випадку цапфи 36а, 36b, які підтримуються за допомогою підшипників відповідно. Сторона 34а млина містить впускний вузол 40, в цьому випадку, що включає в себе завантажувальний жолоб 42, через який матеріал (не показаний) подається в помольну камеру 32 корпусу 31 млина для подрібнення. Сторона 34b млина містить випускний вузол, в цьому випадку випускну лійку 44, яка продовжується зі сторони 34b корпусу млина через цапфу 36b за межі підшипника 38b. Випускна лійка 44 переміщує матеріал, що випускається з помольної камери 32 корпусу 31 млина, через цапфу 36b в сортувальний барабан (не показаний) або грохот (не показаний). Млин містить електродвигун 50, який в даному варіанті виконання являє собою кільцевий електродвигун. Ротор 52 кільцевого електродвигуна 50 розташований па цапфі 36b між підшипником 38b і помольну камеру 32 корпусу 31 млина. Статор 54 кільцевого електродвигуна 50 встановлений навколо ротора 52 з повітряним зазором 56, залишеним між ротором 52 і статором 54. Цапфа прикріплена до торцевої поверхні корпусу млина вздовж окружності з діаметром на півоберту посередині між ділянкою зачеплення і камерою. Кільцевий електродвигун 50 впливає на цапфу 36b, яка приводить в рух передавач крутного моменту, або трубчастий вал, для приведення в рух корпусу 32 млина. У варіанті виконання, показаному на фіг. 4, розмір електродвигуна обмежений не діаметром у зовнішньої оболонки помольної камери 32 корпусу 31 млина, а діаметром x цапф завантажувального і випускного кінців. З посиланням на фіг. 5 показаний млин 30, що містить конічний трубчастий вал 46, який компенсує радіальний зазор між ротором і цапфою 36. З одного боку він прикріплений до цапфи, а з іншого боку до ротора 52 електродвигуна прямого приводу. У варіанті виконання, показаному на фіг. 5, розмір електродвигуна не обмежений ні діаметром у зовнішньої оболонки помольної камери 32 корпусу 31 млина, ні діаметром x цапф завантажувального і випускного кінців. Розміщення електродвигуна млина, описане вище, і доповнене, тільки як приклад, варіантами здійснення, показаними на фіг. 3, 4 і 5, забезпечить використання стандартизованих кільцевих електродвигунів і елементів кільцевих електродвигунів аналогічно із звичайними асинхронними електродвигунами з білковою кліткою, що використовуються в промисловості. Така стандартизація збільшить можливість власників млинів зберігати звичайні запасні частини, таким чином значно зменшуючи вартість виробничих запасів запасних частин кільцевих електродвигунів. Множина модифікацій може бути виконана у вищеописаних варіантах виконання без відходу від об'єму даного винаходу. Наприклад, необхідно розуміти, що хоча ділянка зачеплення, підтримувана за допомогою підшипників і на яку впливає електродвигун, описана з посиланням на креслення як цапфа, може бути використана будь-яка придатна конструкція пристрою, яка діє як передавач крутного моменту. Крім того, хоча у вищеописаних варіантах виконання показані конструкції, що містять два підшипники, може бути використано більше одного підшипника на кожній стороні корпусу млина. Перелік посилальних позицій 50 10 12 16а, 16b 18 20 22 24 26 28 30 млин з кільцевим електродвигуном корпус млина підшипники полюси ротора кільцевий електродвигун фланець зовнішня оболонка статор повітряний зазор млин 3 UA 104810 C2 31 32 33 34а, 34b 36а, 36b 38а, 38b 40 42 44 46 50 52 54 56 корпус млина помольна камера зовнішня оболонка протилежні сторони цапфи підшипники впускний вузол завантажувальний жолоб лійка трубчастий вал електродвигун ротор статор повітряний зазор ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 30 35 40 1. Млин (30), що містить корпус (31) млина, який утворює помольну камеру (32), причому корпус (31) млина підтримується на протилежних сторонах (34а, 34b) за допомогою відповідних підшипників (38а, 38b), і електродвигун прямого приводу, виконаний з можливістю приведення в рух корпусу (31) млина і розташований поруч з щонайменше одним підшипником (38а, 38b), який відрізняється тим, що він додатково містить передавач крутного моменту, який пристосований для передачі крутного моменту від електродвигуна прямого приводу на корпус млина і який має діаметр, менший діаметра помольної камери і більший діаметра підшипників (38а, 38b). 2. Млин (30) за п. 1, який відрізняється тим, що окружність роторного кінця передавача крутного моменту, вздовж якого передавач крутного моменту з'єднаний з ротором кільцевого електродвигуна, має діаметр, який більший зовнішнього діаметра ділянки зачеплення і менший зовнішнього діаметра помольної камери, і компенсує радіальний зазор між ротором і ділянкою зачеплення. 3. Млин (30) за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що пов'язаний з корпусом млина кінець передавача крутного моменту прикріплений до помольної камери корпусу млина. 4. Млин (30) за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що пов'язаний з корпусом млина кінець передавача крутного моменту прикріплений до ділянки зачеплення корпусу млина. 5. Млин (30) за одним з пп. 1-4, який відрізняється тим, що передавач крутного моменту являє собою окремий елемент. 6. Млин (30) за одним з пп. 1-5, який відрізняється тим, що передавач крутного моменту являє собою трубчастий вал. 7. Млин (30) за п. 6, який відрізняється тим, що передавач крутного моменту є обертальносиметричним. 8. Млин (30) за п. 7, який відрізняється тим, що передавач крутного моменту є конічним. 9. Млин (30) за одним з пп. 1-5, який відрізняється тим, що передавач крутного моменту містить окремі елементи. 10. Група млинів, що містить два млини, причому кожний млин містить корпус (31) млина, який утворює помольну камеру (32), причому корпус (31) млина підтримується на протилежних сторонах (34а, 34b) за допомогою відповідних підшипників (38а, 38b), електродвигун прямого приводу, виконаний з можливістю приведення в рух корпусу (31) млина і розташований поруч зі щонайменше одним підшипником (38а, 38b), причому обидва млини мають різні зовнішні діаметри помольної камери, яка відрізняється тим, що вказані два млини містять ротори електродвигуна прямого приводу з однаковими внутрішніми діаметрами, і щонайменше один з двох млинів містить передавач крутного моменту, який має окружність роторного кінця, вздовж якої передавач крутного моменту з'єднаний з ротором кільцевого електродвигуна, діаметр якої більший зовнішнього діаметра ділянки зачеплення і менший зовнішнього діаметра помольної камери, і який компенсує радіальний зазор між ротором і ділянкою зачеплення. 4 UA 104810 C2 5 UA 104810 C2 6 UA 104810 C2 Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7